Ở nhiều nƣớc trên thế giới, tro xỉ than từ các nhà máy nhiệt điện đƣợc sử dụng rất hiệu quả trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là trong xây dựng. Việc sử dụng rác thải công nghiệp nhƣ tro xỉ than trong xây dựng đƣờng xá luôn luôn đƣợc khuyến khích và đôi khi là một điều kiện bắt buộc. Tại Pháp, 99% tro xỉ than đƣợc tái sử dụng, tại Nhật bản con số này 80% và tại Hàn Quốc là 85%. Thực ra việc sử dụng tro không phải là mới mẻ, vì con ngƣời đã biết sử dụng tro từ hơn hai nghìn năm trƣớc. Ngƣời La Mã cổ xƣa đã sử dụng tro của núi lửa, đem trộn với vôi và các chất phụ gia khác nhƣ máu, sữa và mỡ động vật để xây các công trình, nhiều công trình vẫn còn tồn tại cho đến ngày nay.
Tro bay đƣợc sử dụng trong một vài ngành công nghiệp nhƣ: sản xuất xi măng, hỗn hợp bê tông, gốm và một số sản phẩm khác, vì chúng có ái lực với một số vật liệu tự nhiên. Hạt tro bay rất nhỏ, vì vậy mà nó len lỏi vào trong các lỗ rỗng li
ti của bê tông làm cho bê tông chặt hơn, bền hơn. Trong xây dựng các khối bê tông lớn nhƣ đập thủy điện, việc thay thế một phần xi măng bằng tro bay giúp giảm nhiệt lƣợng tỏa ra trong khối bê tông do phản ứng thủy hóa của xi măng, tránh nứt nẻ, tăng độ bền và giảm giá thành xây dựng rất nhiều.
Chúng có thể đƣợc sử dụng nhƣ chất phụ gia trong nông nghiệp bởi vì chúng có khả năng cung cấp cho cây trồng một số lƣợng nhỏ các chất dinh dƣỡng và tăng cƣờng tính chất hoá học cũng nhƣ tính chất vật lý của đất nhƣ độ chua pH, cấu trúc và khả năng giữ nƣớc. Chúng không chứa nitơ, nhƣng nhìn chung chúng có hàm lƣợng phốtpho cao mặc dầu nó không ở dạng dễ tiêu cho cây trồng. Số lƣợng kali và sự dễ tiêu của nó phụ thuộc vào nguồn gốc của chúng (Scotti và cộng sự) [38]. Albanis và cộng sự (1998) kết luận rằng tro bay khi trộn với đất thì pH tăng và nồng độ của Mg, Mn, Fe giảm trong môi trƣờng dung dịch do sự kết tủa kim loại. Nồng độ của Ni, Cu và Zn vẫn giữ ở mức thấp. [Dẫn theo 38]
Bên cạnh những tác động có ích của tro, Scotti và cộng sự (1999) đã khuyến cáo những yếu tố bất lợi của tro thải ra trong đất đặc biệt là chúng chứa hàm lƣợng độc tố tiềm năng, độ mặn cao và giảm sự hoà tan của một số chất dinh dƣỡng từ một số loại tro có tính pH cao. Bảng 1.12 chỉ ra kết quả phân tích của tro bay đã đƣợc sử dụng.
Bảng 1.12: pH và thành phần các nguyên tố của tro bay
Thông số Kết quả Thông số Kết quả
pH (tro:nƣớc,1:2,5) 12,57 B tổng số (mg/kg) 51,4 Zn tổng số (mg/kg) 27,7 Fe (%) 1,41 Pb tổng số (mg/kg) - Mg (%) 0,72 Ca tổng số (mg/kg) 2,46 Ca (%) 4,60 Co tổng số (mg/kg) 14,5 Al (%) 2,42 Ni tổng số (mg/kg) 48,8 K (%) 0,29 Mn tổng số (mg/kg) 244 Na (%) 0,028 Cr tổng số (mg/kg) 47,8 P (%) 0,39 Cu tổng số (mg/kg) 25,0 S (%) 0,55
Theo những nghiên cứu trƣớc đây thì kim loại nặng có chứa trong tro bay từ nhà máy nhiệt điện Mae Moh đƣợc giới thiệu ở bảng 1.13.
Bảng 1.13: Kim loại nặng trong tro bay của nhà máy nhiệt điện Mae Moh, Thái Lan. Kim loại nặng Hàm lượng (mg/kg)
Cd 7,8
Cr 246,2
Cu 355
Co 6,6
Pb 7,9
Kukier và cộng sự (1994) chỉ ra rằng trong điều kiện trung tính và axít của tro bay trộn với đất có thể làm tăng Boron (B) dễ tiêu của cây trồng. Sự dƣ thừa hàm lƣợng B trong tro bay cải tạo đất có thể gây ra độc tố cho cây trồng. Những yếu tố bất lợi của tro thải ra trong đất đặc biệt là chúng có chứa hàm lƣợng độc tố tiềm năng (nhƣ B, Se, Ni, Mo và Cd), độ mặn cao và giảm sự hoà tan của một số chất dinh dƣỡng từ một số than có độ pH cao. Một vài nghiên cứu chỉ ra rằng sự thêm tro vào đất có thể ảnh hƣởng đến thành phần hoá học của đất và cây và gây ra sự thiếu hụt của các nguyên tố đa lƣợng và vi lƣợng nhƣ P, Cu, Fe, Mn và Zn (Scotti và cộng sự, 1999) [38]. Kukier và cộng sự (1994) [38] chỉ ra rằng trong điều kiện trung tính và axít của tro bay trộn với đất có thể làm tăng Boron (B) dễ tiêu của cây trồng. Sự dƣ thừa hàm lƣợng B trong tro bay cải tạo đất có thể gây ra độc tố cho cây trồng. Những yếu tố bất lợi của tro thải ra trong đất đặc biệt là chúng có chứa hàm lƣợng độc tố tiềm năng (nhƣ B, Se, Ni, Mo và Cd), độ mặn cao và giảm sự hoà tan của một số chất dinh dƣỡng từ một số than có độ pH cao. Một vài nghiên cứu chỉ ra rằng sự thêm tro vào đất có thể ảnh hƣởng đến thành phần hoá học của đất và cây và gây ra sự thiếu hụt của các nguyên tố đa lƣợng và vi lƣợng nhƣ P, Cu, Fe, Mn và Zn (Scotti và cộng sự, 1999), [38]. Tiềm năng sử dụng tro than trên thế giới đã đƣợc nêu lên bởi nhiều nhà khoa học và các viện nghiên cứu. Tro than của nhà máy nhiệt điện có trữ lƣợng rất lớn, theo ƣớc tính lƣợng than đƣợc đốt trên toàn cầu là 550.106 tấn/năm (Querol et al., 2001), do vậy lƣợng tro than thải ra môi trƣờng là
rất lớn. Trong tro than có chứa nhiều khoáng chất nhƣ calxít, quartz, kaolinite, clorite, plagioclase, thạch cao, pyrit, montmorillonit, K-fenspat, dolomite... Chứa các nguyên tố cần thiết cho thực vật nhƣ Ca, Mg, K, B, Mo, Mn... Nghiên cứu của Xavier Querol và nnk về khả năng hấp phụ cố định kim loại nặng của zeolit tổng hợp từ tro than cho thấy với liều lƣợng sử dụng là 2,5 tấn/ha thì có thể cố định đƣợc 95-99% Cd, Co, Cu, Ni và Zn trong đất.